관절 통증에 쓰던 ‘방풍’…자생한방병원 “손상된 뼈 재생도 촉진”

김현성 박사 연구팀 작용 기전 규명
동물실험서 골부피와 골밀도 증가 확인
골절 회복과 골다공증 활용 가능성 제시

한약재로 활용하기 위해 건조한 뒤 얇게 절편한 방풍./자생한방병원

관절 통증과 염증 치료에 쓰여온 한약재 방풍(防風)이 손상된 뼈의 재생을 촉진하는 효과가 있는 것으로 나타났다. 새로운 뼈의 생성을 늘리고 뼈의 손실을 억제하는 작용이 확인되면서 골절 회복과 골다공증 치료 소재로 활용될 가능성이 제시됐다.

자생한방병원 척추관절연구소는 방풍 추출물이 뼈 재생에 미치는 영향을 분석한 연구 결과를 SCI(E)급 국제학술지 '첨단 생물학(Advanced Biology, IF=3.2)'에 게재했다고 28일 밝혔다.

방풍은 미나리과에 속하는 식물로 방풍나물과는 다른 식물이다. 예로부터 관절 통증과 염증을 다스리는 약재로 사용돼 왔으며, 허리디스크 등 근골격계 질환에 처방하는 '신바로'의 구성 약재 중 하나다. 신바로에는 방풍을 비롯해 우슬·오가피·구척·대두황권·두충 등이 들어간다.

건강한 뼈는 오래된 뼈를 없애는 파골세포와 새로운 뼈를 만드는 조골세포가 균형을 이루면서 유지된다. 노화나 폐경에 따른 호르몬 변화 등으로 골흡수가 골형성을 지속해서 앞지르면 골다공증으로 이어지고 골절 위험도 커진다. 골절된 뼈의 회복이 늦어지거나 회복된 뒤에도 충분한 강도를 확보하지 못할 수 있다.

현재 골다공증 치료에는 골흡수를 억제하는 '비스포스포네이트'와 골형성을 촉진하는 '부갑상선호르몬제제' 등이 사용된다. 다만 위장장애를 비롯한 부작용과 장기간 사용할 때의 안전성 문제가 꾸준히 제기돼 왔다. 이에 연구팀은 근골격계 질환 치료에 사용해 온 방풍이 골형성과 골흡수에 미치는 영향을 세포·동물실험을 통해 분석했다.

먼저 실험쥐의 두개골에서 분리한 조골세포에 방풍 추출물을 농도별로 처리했다. 그 결과 세포 독성은 나타나지 않았고 조골세포의 분화는 촉진됐다. 뼈 형성 초기에 증가하는 효소인 알칼리성 인산분해효소(ALP)의 활성이 높아졌으며, 뼈가 단단해지는 과정에서 나타나는 칼슘 침착도 증가했다. 조골세포 분화를 조절하는 유전자(RUNX2)와 골기질을 구성하는 유전자(Col1a1)의 발현도 늘었다.

대퇴골 결손부위 micro-CT 촬영 결과, 방풍을 투여하지 않은 무처치군(위)은 골절로 생긴 구멍이 그대로 남아있었다. 반면, 방풍(SDS) 400mg/kg 투여군(아래)은 새로운 뼈가 자라나 구멍 대부분을 메운 것을 확인할 수 있다./자생한방병원

동물실험에서도 비슷한 결과가 나타났다. 연구팀은 실험쥐의 대퇴골에 작은 구멍을 낸 뒤 방풍 추출물을 용량별로 1주일간 투여하고 마이크로 컴퓨터단층촬영(micro-CT)으로 회복 정도를 분석했다. 방풍 추출물의 투여량이 많을수록 새로 형성된 뼈의 양을 나타내는 골부피와 뼈가 얼마나 촘촘한지를 보여주는 골밀도가 증가했다. 파골세포의 활동을 나타내는 'TRAP 양성세포'는 감소한 반면 골형성 지표인 '오스테오칼신(OCN)'의 발현은 증가했다.

연구팀은 컴퓨터를 활용한 분자결합 시뮬레이션을 통해 이러한 변화가 나타나는 기전도 살폈다. 방풍의 주요 성분인 '프림-오-글루코실시미퓨긴(prim-O-glucosylcimifugin)' 등은 파골세포의 활동에 관여하는 수용체 단백질(RANK)과 조골세포의 활동에 관여하는 단백질(RUNX2)에 안정적으로 결합할 가능성이 있는 것으로 예측됐다.

연구팀은 세포·동물실험과 시뮬레이션 결과를 종합하면 방풍이 골형성을 촉진하는 동시에 골흡수를 억제할 가능성을 보여준다고 설명했다. 다만 이번 연구가 세포와 동물을 대상으로 진행된 만큼 실제 골절이나 골다공증 환자에게 같은 효과가 나타나는지는 추가 연구가 필요하다.

김현성 박사는 "그동안 항염증·면역조절 효능으로 알려져 있던 방풍이 골형성과 골흡수를 동시에 조절해 골절 치유에도 기여할 수 있다는 사실을 처음으로 확인했다는 데 의의가 있다"며 "향후 장기 관찰 연구를 통해 방풍과 이를 포함한 한약 처방의 골절 치료 근거를 더욱 구체화하겠다"고 말했다.